高中生物 41《种群的特征》教学设计 新人教版必修3.docx
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高中生物41《种群的特征》教学设计新人教版必修3
2019-2020年高中生物4.1《种群的特征》教学设计新人教版必修3
1.教材分析
本节课是必修3第四章第一节的内容，从本节课开始学生将在群体水平上探讨生命系统的组成、结构和发展变化规律。
教材着重介绍了种群的5个数量特征和种群密度的调查方法，其中样方的选择和确定是本节课的难点。
要求学生学会从哪些方面来了解种群并体会群体与个体间的差异，深入理解“整体大于部分之和”的道理。
学好本节课不仅为后面探讨种群数量的变化做好铺垫，也为学习群落和生态系统打下基础。
2.学情分析
学生在必修1生命系统的结构层次及必修2生物的进化部分对种群已经有了一个大致的了解，而且在平时的生活学习中已经接触到了有关计划生育、物种保护等内容，迫切地想了解进一步的知识，想用专业的科学的知识来解决有关问题，可以此为切入点充分激发学生的求知欲，能取得较好的效果。
3.教学目标
3.1知识目标：
（1）列举种群的特征
（2）掌握种群密度的调查方法
3.2能力目标：
（1）尝试运用样方法调查种群密度
（2）利用种群的特征来分析解决生产中的实际问题
3.3情感态度和价值观：
（1）认同事物的发展性和多面性
（2）体会“整体大于部分之和”
4.教学策略
充分利用教材及自己搜集的图片资料将学生引入所设计的教学情景，每一小节都有问题引领，使整个教学过程成为学生主动探究的过程，通过教师的适时引导，让问题链条逐步形成，层层深入，综合提升了学生的信息获取能力、分析问题能力和语言表达能力。
对于本节课的难点：
样方的选择和确定，让学生先自主探究，然后教师引导分析讨论出现的问题，一块总结出样方法的注意事项。
标志重捕法的教学可设计一个数豆子的小实验进行类比，帮助学生理解掌握。
5教学实施的程序
教学流程
教学内容
设计意图
教师指导
学生活动
导入
种群的定义
前3章我们学习了生物体通过自身的调节维持各项生命活动的进行，但只研究生物个体还是远远不够的。
自然界中的任何生物都不是孤立存在的，它们往往组成一定的群体，相互影响，共同生活。
其中我们把一定自然区域内同种生物的全部个体叫种群。
作为个体的集合，种群并不是个体简单的累加，它具有个体不具备的特征。
提出问题，组织讨论：
1.举例说明种群的定义。
2.种群与个体相比较，最大的区别是什么？
思考讨论。
概括总结：
1.种群定义的三要素。
2.种群相对于个体最大的区别：
数量特征。
将学生从个体水平引入种群水平，并体会二者之间的不同。
种群密度
过渡：
农业生产中我们经常遇到这样的问题：
渔业资源什么时候捕捞，捕多少？
农田中的害虫什么时候需要防治？
这些问题的回答都需要明确一个事实：
种群个体数量有多少？
设疑：
怎样可以更直观的反映种群的数量？
引出种群密度。
给出实例：
新疆阿尔金山自然保护区中我国的一级保护动物—野驴，数量有3.4万头但密度为每平方公里不足一头。
自主学习课本内容掌握种群密度的定义。
体会种群密度的生物学意义。
结合实例让学生真正理解种群密度这一数量特征的含义。
种群密度的调查方法
过渡：
怎样调查种群密度？
展示藏羚羊种群和蒲公英种群的照片。
对于藏羚羊这样生活在固定区域个体大、易统计的种群可逐个统计。
对于蒲公英这样的个体小不明显、计数困难的可以估算其数量。
设疑：
如何进行估算？
估算“问题探讨”中的模拟草地中的蒲公英。
引导分析：
估算与直接计数相比的优缺点。
介绍：
（1）估算是一种重要的科学方法。
（2）估算存在误差，运用科学方法进行估算可以减少误差。
建议：
自学课本P60样方法，
思考讨论：
（1）实地调查与模拟调查有什么异同？
（2）为什么要随机取样？
（3）样方的多少会影响调查结果吗？
设疑：
样方法适合调查哪些生物，有什么缺点？
例如，要调查一池塘中鲤鱼的种群密度可以用样方法吗？
过渡：
如何调查池塘中鲤鱼的种群密度呢？
做铺垫：
现有绿豆一包，红豆100粒，大小烧杯各1个。
如何估算绿豆的数量？
类比：
绿豆——池塘中的鲤鱼个体。
需要一些“红豆”即可估算鲤鱼的数量了。
建议：
自学课本P62标志重捕法。
练习：
对某草原一种鼠种群进行调查，先捕获39只鼠并标记，一段时间后，再次捕获34只，其中一标记的为15只，那么根据公式，该地段原有总鼠数是多少？
思考比较这两个种群个体的区别。
分组讨论估算的方法并进行估算。
比较各组估算结果的误差大小，总结影响估算结果的因素。
根据自己的体验总结估算的优缺点。
思考并讨论老师提出的问题。
分析总结样方法的适用范围。
思考绿豆的估算方法。
探究总结：
（1）标志重捕法的定义
（2）计算公式
（3）适用范围
运用公式练习计算。
通过创设具体的情景让学生体会如何估算及应注意的问题。
掌握样方法和标志重捕法的原理及操作过程。
与数学学科相渗透，通过正确解答问题使学生体会到学习的乐趣，获得满足感，更激发起强烈的学习欲望。
出生率和死亡率
设疑：
为什么东北虎、大熊猫等动物在人为保护措施下，种群数量仍不能迅速增长；而蚊子、苍蝇等动物，尽管人们采取各种治理措施，却仍然数量繁多，屡屡为害？
建议：
自学课本找出答案。
检查自学情况。
总结：
出生率和死亡率的定义。
引导分析：
出生率死亡率与种群密度之间的联系。
拓展：
1.阐明我国实行计划生育的原因。
2.给我们市民一些灭蚊方面的建议。
思考讨论，猜测原因。
自主探究，找出答案。
分析总结：
a.出生率>死亡率种群密度增加
b.出生率<死亡率种群密度减少
c.出生率=死亡率种群密度不变
思考讨论，成果交流
培养阅读能力和自主学习能力。
注重理论联系实际，对学生进行人口教育。
进一步提高学生对生物的兴趣。
迁入率和迁出率
过渡：
展示我国人口密度分布图
设疑：
我国人口分布不均除了与历史、经济有关，还有什么影响因素？
提示：
每个城市都有暂住人员。
总结：
迁入率和迁出率对种群的影响。
结合自己的生活实践分析回答。
总结：
迁入率和迁出率是影响种群数量的重要特征之一。
借助已有的知识和生活经验来引出迁入、迁出率。
年龄组成
给出种群的年龄结构三种类型：
引导学生对三种年龄组成类型进行分析。
总结：
根据年龄组成可以预测种群数量的发展趋势。
拓展：
提供我国1970、1985、xx三年的人口年龄组成图。
学生根据三种年龄组成结构预测种群数量的发展趋势，并说出其原因。
教师在情景中设疑，学生在情景中释疑。
培养自主学习，合作交流能力。
根据不同的年龄组成图思考讨论我国的人口变化情况，及造成这种变化的原因。
强化对图表信息的理解和运用能力。
运用所学知识解决实际问题。
性别比例
建议：
自学课本P63。
设疑：
性别比例失调会对种群产生怎样的影响？
提供资料：
200４年,全国妇联主席顾秀莲在《中国性别平等与妇女发展状况》白皮书发布会上指出,我国男女（0至4岁）性别比例接近120:
100,远超国际认同的可以容忍的最高警戒线107。
专家认为,人口出生性别比失衡会带来很多社会问题。
拓展：
生产中利用性引诱剂来杀灭某一性别的害虫的目的？
学生讨论，充分阐明自己的观点。
总结：
性别比例通过影响出生率来影响种群数量。
利用学生感兴趣的问题来激发其学习的热情。
锻炼学生的思维和语言表达能力。
总结
1.种群的基本特征及之间的联系
2.种群密度的两种调查方法：
样方法和标志重捕法
从整体上来理解种群各基本特征之间的联系。
比较两种调查方法。
巩固落实本节课的教学目标。
6.板书设计：
7.当堂检测：
1.假如要调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度，你将分别采用什么方法？
说说你做出选择的原因。
2.在某池塘中，第一次捕获鲫鱼106条，做上标记后放回，第二次捕获鲫鱼91条，其中有标记的25条。
请估计这个池塘中共有鲫鱼多少条？
3、预测一个国家或地区的人口数量未来动态的信息主要来自于（）
A．现有人口数量和密度B．目前的年龄组成
C．男女之间的性别比例D．出生率、死亡率和迁移率
4.在田野的不同地点施放性引诱剂，最直接的效应是（）
A．害虫死亡率增高B．害虫种群密度下降
C．害虫出生率下降D．害虫种群性别比例失调
5.下列有关种群的叙述中，不正确的是（）
A.种群是在一定空间和时间内的同种生物个体的总和
B.种群是许多同种个体的代数和
C.种群具有单独的生物个体所不具备的特征
D.种群是一个有机单元，不是个体的简单相加
6.下列有关种群特征的叙述中，错误的是（）
A.同一物种的种群密度是不会发生变化的
B.不同物种的种群密度往往差异很大
C.年龄组成是指种群中各年龄期的个体数目
D.出生率和死亡率是指种群在单位时间内新产生和死亡的个体数目
2019-2020年高中生物4.1《种群的特征》教案新人教版必修3
一、教学目标
知识目标：
列举种群的特征。
能力目标：
尝试用样方法调查种群密度
二、教学重点和难点
1.教学重点：
种群的特征。
2.教学难点：
样方的选择和确定。
三、课时安排：
2课时
四、教学方法：
讲述与学生练习、讨论相结合
五、教学用具：
六、教学过程
〖章引入〗学生阅读P59，特别强调种群的概念
〖板书〗物种：
是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。
种群：
在一定的自然区域，同种生物的全部个体形成种群；同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
〖节引入〗以“问题探讨”引入，生思考回答师提示。
提示：
可采用课本介绍的两种取样方法取样，用样方法进行估算。
也可以将模拟草地平均分成若干等份，求得其中一份的数量后，再估算整体的数量。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，让学生带问题学本节。
〖板书〗第一节种群的特征
一、调查种群密度（种群密度是种群最基本的数量特征）的方法
种群密度：
是指种群在单位面积（或体积）中的个体数量。
（种群密度是种群最基本的数量特征）
〖探究〗学生阅读思考讨论，师提示。
〖讲述1〗样方法（quadratmethod）
样方法的方法繁多，依生物种类、具体环境不同而有所不同。
样方的面积有大有小，样方形状也有方形、长方形、圆形、条带状等多种，但是各种方法的原理却是相同的。
首先，在要调查的生物群落中，确定一个或数个范围相对较大区域作为样地；再在样地中随机选取若干个样方；然后计数各样方中的全部个体数量；最后，计算全部样方个体数量的平均数，通过数理统计，对种群总体数量进行估计。
例如，假设随机抽取样方n个，每个样方的生物个体数为X1，X2，X3，…Xn，则样方的平均数X=∑Xn/n。
〖探讨的讨论〗生思考回答师提示。
1.提示：
“问题探讨”中调查对象是完全随机分布的，且调查区域是规则的，调查对象与其他物体的区分是显而易见的，因此，采用样方法得到的估算值与真实情况比较容易接近（误差小）。
而在实地调查中，调查对象的分布往往不是随机的，调查区域也往往不是规则的，还有许多其他因素会干扰和影响调查的准确性，因此，采用同样的方法其结果误差会比较大一些。
但是，只要掌握了科学的调查统计方法，其误差会控制在允许的范围之内。
2.提示：
为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方统计的结果（估算值）能更接近真实的情况。
3.提示：
样方的数量太少，其统计结果的误差可能就较大；一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。
但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。
从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
4.提示：
种群密度的调查结果应当允许在一定范围内波动（不同小组对同一种群的种群密度调查结果可能是不一样的。
），例如5%以内。
如果超出了此范围，在其他条件相同的情况下，造成不一样的原因应当首先归结为采取不同的样方法所致。
所以，要针对实际情况，讨论取样方法是否存在问题。
〖讲述2〗标志重捕法（mark-recapturemethod）
标志重捕法：
是在一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量生物个体进行标记，然后放回，经过一个适当时期（标记个体与未标记个体重新充分混和分布后），再进行重捕。
根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域的种群总数。
这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。
假定在调查区域中，捕获M个个体进行标记，然后放回原来的自然环境，经过一段时间后进行重捕，重捕的个体数为n，其中已标记的个体数为m，根据总数N中标记比例与重捕取样中标记比例相等的原则，即N∶M=n∶m，可得调查区域种群数量N=M×n/m。
〖板书〗二、出生率和死亡率
出生率：
是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
死亡率：
是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。
三、迁入率和迁出率
对一个种群来说，单位时间内迁入和迁出的个体，占该种群个体总数的比率，分别称为immigrationrateoremigrationrate.
四、年龄组成和性别比例
种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
几种年龄型种群的特点
类型
种群构成特点
发展趋势
图示
增长型
幼年个体很多,老年个体很少
种群密度会越来越大
稳定型
各年龄期的个体数目比例适中
种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型
老年个体很多,幼年个体很少
种群密度会越来越小
〖思考与讨论〗生思考回答师提示。
〖提示〗1.提示：
图中A种群属于增长型，C种群属于衰退型，B种群属于稳定型。
这是由于种群中年轻个体越多，一般来说出生率会越高，死亡率会越低。
2.提示：
年龄组成为稳定型的种群，种群数量也不一定总是保持稳定。
这是因为出生率和死亡率不完全决定于年龄组成，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。
此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
年龄组成为衰退型的种群，种群数量一般来说会越来越小，但是也不排除由于食物充足、缺少天敌、迁入率提高等原因而使种群数量增长的情况。
〖板书〗sexratio是指种群众雌雄个体数目的比例。
〖板书〗五、种群的空间特征
〖小结〗种群特征之间的关系
种群的数量特征之间的关系
种群具有个体所不具备的总体特征，这些指标多为统计指标，大体分为三类：
（1）种群密度，它是种群的最基本的数量特征；
（2）初级种群参数，包括出生率、死亡率、迁入率和迁出率。
出生和迁入是使种群增加的因素，死亡和迁出是使种群减少的因素；（3）次级种群参数，包括性比、年龄结构和种群增长率等。
种群的数量是不断变化的，造成其变化的因素是多方面的，但从个体数量上的变动来看，则表现为由出生、死亡、迁入和迁出四个基本参数所决定。
这样，种群在某个特定时间内数量变化可以用下式表示：
Nt+1=Nt+（B－D）+（I－E）
（Nt是时间t时的种群数量，B、D、I、E分别是出生、死亡、迁入、迁出的个体数，Nt+1是一个时期后、时间t+1时的种群数量，则有出生率=B/Nt；死亡率=D/Nt；迁入率=I/Nt；迁出率=E/Nt。
）
〖作业〗练习一二
七、板书设计
物种：
是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。
种群：
在一定的自然区域，同种生物的全部个体形成种群；同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
第一节种群的特征
一、调查种群密度（种群密度是种群最基本的数量特征）的方法
种群密度：
是指种群在单位面积（或体积）中的个体数量。
（种群密度是种群最基本的数量特征）
1、样方法
2、标志重捕法：
是在一个有比较明确界限的区域内，捕捉一定量生物个体进行标记，然后放回，经过一个适当时期（标记个体与未标记个体重新充分混和分布后），再进行重捕。
根据重捕样本中标记者的比例，估计该区域的种群总数。
这种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫和腹足类等动物种群数量的绝对估计。
二、出生率和死亡率
出生率：
是指在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。
死亡率：
是指在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比例。
三、迁入率和迁出率
对一个种群来说，单位时间内迁入和迁出的个体，占该种群个体总数的比率。
四、年龄组成和性别比例
1、种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
几种年龄型种群的特点
类型
种群构成特点
发展趋势
图示
增长型
幼年个体很多,老年个体很少
种群密度会越来越大
稳定型
各年龄期的个体数目比例适中
种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型
老年个体很多,幼年个体很少
种群密度会越来越小
2、性别比例：
是指种群众雌雄个体数目的比例。
五、种群的空间特征
六、种群特征之间的关系
[课堂反馈]
例1.下列可以称为—个种群的是（）①黄山上所有的松树②长江中下游所有的白鳍豚③某个村庄现有的人口以及过去10年内去世的人口④南京某个池塘和徐州某个池塘中所有的满江红⑤一个蜂巢里的蜂
A.①②③⑤B.②③④C.②④⑤D.②⑤
例2.某一养鱼池中，发现的浮游植物、浮游动物、各种鱼类、还有多种微生物，其中鲢鱼特别多，有鲢鱼苗、小鲢鱼和大鲢鱼，那么你认为右称为种群的是
A.浮游植物B.浮游动物C.鱼类D.鲢鱼群
例3.有人对草原2公顷范围内进行某种鼠的种群密度的调查，第一次捕获并标志为78只，第二次标志68只，其中有标志的为30只，那么这种鼠的种群密度是
A.176只B.88只C.88只/公顷D.176只/公顷
例4.下列生物属于一个种群的是
A.一块稻中的全部水稻、水草及其它生物B.一个池塘中的全部鱼类
C.一块朽木上的全部真菌D.一块棉花田中的幼蚜虫、有翅和无翅的成熟蚜虫
例5.加拿大一枝黄花属双子叶多年生草本植物，原产北美，作为观赏植物引人我国，现已在一些地区蔓延成灾，有“植物杀手”之称．严重威胁这些地区的生物多样性。
为了研究加拿大一枝黄花在某地区的分布与危害性，有人做如下调查：
将调查的地块划分成10等份，每份内取1个样方，分别统计各样方内的植物种类和数量，计算各种植物的种群密度。
近五年植物种群变化的调查结果汇总如下：
（单位/株·m－2）
年份
种名
xx年
xx年
xx年
xx年
xx年
加拿大一枝黄花
1.9
5.1
9.4
15.1
16.5
狗牙根
8.0
6.2
5.6
3.9
1.6
巢菜
3.0
2.1
1.1
0.2
0
车前草
3.0
2.0
0.4
0
0
婆婆纳
3.2
2.8
1.7
1.3
0
泽漆
2.1
1.8
1.5
1.0
0
小蘖
2.2
1.9
1.5
1.2
1.0
狗尾草
3.2
2.5
1.5
1.1
0.6
繁缕
8.0
3.2
1.1
0.5
0
卷耳
5.4
1.4
1.0
0
0
（1）从上表可以看出，加拿大一枝黄花与其他植物间存在着明显的竞争关系，加拿大一枝黄花在被调查的区域内具有趋势，不少植物在该区域内灭绝了，因此它严重破坏了该区域的生物。
（2）本调查采用的方法是；取样的关键除应考虑样方的大小和数量外，还应；种群密度的计算方法是。
左图表示甲、乙两种群的年龄结构，根据图示分析这两个种群数量发展的趋势是
A.甲、乙都显著增长B.甲、乙都相对增长
C.甲显著增长，乙稳定发展D.甲稳定增长，乙显著发展
例6.我国实行人口计划生育，提倡少生优生，从生态学种群的角度看，目的主要是
A.控制死亡率，降低人口种群密度B.控制男女性别比例，降低人口密度
C.控制人口出生率，降低人口密度D.控制人口雄性不育，降低人口密度
例7.下列关于种群的出生率和死亡率的叙述，不正确的是
A.影响生物种群出生率和死亡率的因素彼此有很大区别
B.人口出生率也属生物种群出生率的大范畴之内
C.影响一般生物种群出生率和死亡率的因素和人口的出生率、死亡率彼此没有区别
D.我国人口的出生率大于死亡率
例8.人口学家统计预测，世界上发展中国家，人口增长快，美国、瑞典等发达国家人口增长相对稳定，西欧发达国家人口为负增长，这种预测增减动态的主要因素是
A.种群数量和密度B.种群的年龄结构
C.种群的性别比例D.种群的出生率和死亡率
[巩固练习]
一、选择题
1．下列实例中，属于种群范围的是
A.一个水池中的所有生物B.某温室中栽培的所有花卉
C.一个水池中的所有蝌蚪D.某城市中的所有人口
2．下列各项中属于种群的是
A.西双版纳森林中的全部生物B.太湖中的全部鲤鱼
C.大兴安岭中的全部林木D.东海海洋中的全部水藻
3．下列生物同时生活在一座大山中，属于一个种群的是
A.大大小小的山羊B.各种毒蛇C.所有杂草D.整个昆虫动物
4．下列动物调查研究中，不可用样方法获得种群密度的是
A.某种昆虫卵的密度B.作物植株上的蚜虫密度
C.某地区蚯蚓的密度D.某地田鼠的密度
5．下列叙述中符合种群密度概念的是
A.某地区每年新增人口的个体数B.一亩水稻的年产量
C.某地区每平方米草地中某种杂草的数量D.某河流中每平方米鱼类的数量
6．种群是指一个生态系统中某一地区一定时期内
A.同种生物所有成熟个体的总和B.同种生物所有个体的总和
C.所有生物成熟个体的总和D.所有生物所有个体的总和
7．在下列生物种群中，不能用样方法进行种群密度调查的是
A.蒲公英B.马尾松C.蚯蚓D.野兔
8．在下列生物种群中，不需用重捕标志法进行种群密度调查的是
A.田鼠B.野兔C.狼D.蚜虫
9．种群最基本的特征是
A.种群密度B.年龄组成C.性别比例D.出生率和死亡率
10．一位生物学家正在研究某一鸟类的季节性迁徙行为，他研究的对象是
A.一个生态系统B.一个群落C.一个个体D.一个种群
11.预测一个国家或地区人口数量未来的动态信息主要来自
A.有居住人口不同年龄组成的比例B.现有人口数量和密度
C.现有出生率、死亡率和迁移率D.现有人口男女性别比
12.松林防治松毛虫害的常用方法有招引灰喜鹊和施放松毛虫白僵病菌,灰喜鹊及白僵病菌与松毛虫的关系分别是（）
A.竞争和共生B.捕食和共生C.捕食和寄生D.寄生和捕食
13．如果一个种群的密度越来越小，最可能的原因是
A.种群处于衰退期B.种群内雄性多于雌性
C.种群死亡率是10%D.群落结构太复杂
14．当大量的N、P流入河流后，引起了水体的富营养化，下列曲线中能代表沿河的藻类和浮游动物种群的可能变化的是
注：
横坐标代表沿河距离纵坐标代表生物数目
“”代表浮游动物“”代表藻类
15．利用性引诱剂，诱杀某种昆虫的雄性昆虫，该昆虫的种群密度在短时期内倒出现
A.先减少后增多B.大量减少C.大量增多D.无显著变化
16．下图为某一鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线，试分析该生长曲线中哪一段表示食物生存空间最可能成为该鼠群增长的限制因素
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